【摘 要】
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微型气体轴承-转子系统作为微型旋转机械实现功能转换的重要部件,表面粗糙形貌、薄膜润滑性能及转子动力学特性是影响整体设备可靠运转的关键因素.利用Boltzmann稀薄效应模型修正可压缩气体动压润滑Reynolds方程,通过分形理论表征微型轴承表面的粗糙轮廓,研究了气体稀薄效应和表面粗糙度耦合作用下微型轴承的静动态性能.并利用有限元法建立粗糙表面微型气体轴承-转子系统的动力学模型,得到转子系统固有特性和轴心轨迹的变化规律.结果表明:表面粗糙度效应提高了轴承的承载能力和动态刚度系数,在较大轴承数时增加幅度更明显
【机 构】
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陕西科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710021;西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049;西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049
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微型气体轴承-转子系统作为微型旋转机械实现功能转换的重要部件,表面粗糙形貌、薄膜润滑性能及转子动力学特性是影响整体设备可靠运转的关键因素.利用Boltzmann稀薄效应模型修正可压缩气体动压润滑Reynolds方程,通过分形理论表征微型轴承表面的粗糙轮廓,研究了气体稀薄效应和表面粗糙度耦合作用下微型轴承的静动态性能.并利用有限元法建立粗糙表面微型气体轴承-转子系统的动力学模型,得到转子系统固有特性和轴心轨迹的变化规律.结果表明:表面粗糙度效应提高了轴承的承载能力和动态刚度系数,在较大轴承数时增加幅度更明显.由于稀薄效应降低了轴承的直接刚度系数,转子振幅随气膜稀薄程度的增加而增大,表面粗糙峰的增加会降低转子系统的固有频率.
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